第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第3课时 煤、石油和天然气的综合利用
1．下列有关煤的说法不正确的是（ ）。
A．通过干馏可从煤中提取化工原料
B．通过气化或液化能把煤转变成清洁能源
C．从煤焦油中可以提取苯、二甲苯等物质
D．干馏的产物能生产氮肥，因为煤中含有氨气
2．煤、石油是宝贵的自然资源。下列说法正确的是（ ）。
A．煤中只含有碳元素 B．煤的干馏是物理变化
C．汽油属于纯净物 D．石油分馏可以获得汽油
3．下列有关煤的叙述正确的是（ ）。
A．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物，主要含碳、氢元素
B．煤在空气中加强热可得焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
C．推广使用煤液化和气化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放
D．煤的气化的主要反应是
4．煤和石油综合利用的说法正确的是（ ）。
A．煤的气化和液化都是物理变化 B．石油分馏得到的每一种馏分均为纯净物
C．煤的干馏与石油的分馏都属于化学变化 D．石油通过分馏和裂化都能获得汽油
5．下列说法正确的是（ ）。
A．酯在碱性条件下水解的反应称为皁化反应
B．煤的炼制方法中煤的气化和液化是物理方法，煤的干馏是化学方法
C．石油裂化的目的是提高轻质油的产量和质量
D．石油分馏可得到乙烯
6．下列说法不正确的是（ ）。
A．与互为同系物 B．正丁烷和异丁烷互为同分异构体
C．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 D．符合分子式的烃不一定是烯烃
7．关于石油裂化的主要目的是（ ）。
A．便于分馏 B．提高汽油的质量
C．提高轻质量液体燃料的产量 D．获得短链不饱和气态烃
8．实验室可通过蒸馏石油得到沸点范围不同的多种馏分，装置如图所示。下列说法不正确的是（ ）。
A．沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出
B．蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸
C．冷凝管中的冷凝水应该从a口进b口出
D．温度计水银球的位置应在蒸馏烧瓶支管口附近
9．下列关于煤和石油的说法正确的是（ ）。
A．含有碳原子数大于20的烷烃的重油经过裂化可得到汽油
B．煤中含有甲苯和苯，可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来
C．神舟十三号载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏
D．石蜡油分解是石油减压蒸馏的一种方式
10．石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，石油精炼可以获得多种化工原料。
请根据上图回答下列问题：
(1)由原油获得汽油，分离的方法是_______。
(2)石油裂化是为了得到更多的汽油，例如：C16H34→C8H18+C8H16，裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色，其原因是_______。
(3)石油中某些有机物在加热和催化剂条件下可由链状烃变为环状烃。已知在一定条件下某链状烃转化为环状烃，研究人员推测其可能是 或 ，为验证其结构，取少量该有机物，加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡，静置。若结构为_______，则现象为_______；若结构为_______，则现象为_______。
(4)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，乙烯在一定条件下生成聚乙烯塑料的化学方程式：_______。
11．为了探究石油的裂化，某兴趣小组用如图所示实验装置(部分仪器已省略)进行实验。在试管①中加入石蜡油(通常是含20个碳原子以上的液态烷烃混合物)和氧化铝(起到催化石蜡分解的作用)，试管②放在冷水中，试管③中加入溴水。
(1)试管①中发生的主要反应有：，。丁烷可进一步裂解，除得到甲烷和乙烷外，还可以得到另外两种有机物，它们的结构简式为_______。
A． B．
C． D．
(2)加热一段时间后，出现如下表所示现象，试进行分析。
试管 实验现象 解释或结论
① 试管内液体沸腾 —
② 试管中有少量液体凝结，闻到汽油的气味，取少量液体滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，颜色褪去 _______
③ 溴水褪色 _______
(3)装置A的作用是_______。第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第3课时 煤、石油和天然气的综合利用
1．下列有关煤的说法不正确的是（ ）。
A．通过干馏可从煤中提取化工原料
B．通过气化或液化能把煤转变成清洁能源
C．从煤焦油中可以提取苯、二甲苯等物质
D．干馏的产物能生产氮肥，因为煤中含有氨气
【答案】D
【解析】A．煤的干馏是煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭（或半焦）、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，通过干馏可从煤中提取化工原料，故A正确；B．煤的气化是以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程，通过气化或液化能把煤转变成清洁能源，故B正确；C．煤焦油主要成分为苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青，从煤焦油中可以提取苯、二甲苯等物质，故C正确；D．干馏的产物能生产氮肥，是因为煤中含有氮的化合物，不含氨气，故D错误；故选：D。
2．煤、石油是宝贵的自然资源。下列说法正确的是（ ）。
A．煤中只含有碳元素 B．煤的干馏是物理变化
C．汽油属于纯净物 D．石油分馏可以获得汽油
【答案】D
【解析】A．煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物，A错误；B．煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程，有新物质生成，属于化学变化，B错误；C．汽油中含有多种成分，属于混合物，C错误；D．石油分馏可以获得汽油，D正确；故选D。
3．下列有关煤的叙述正确的是（ ）。
A．煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物，主要含碳、氢元素
B．煤在空气中加强热可得焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
C．推广使用煤液化和气化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放
D．煤的气化的主要反应是
【答案】A
【解析】A．煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95%以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素，A正确；B．煤在空气中加强热会燃烧，要想将煤干馏，需隔绝空气加强热，B错误；C．煤的液化和气化，不能减少二氧化碳等温室气体的排放，C错误；D．煤的气化主要是煤与水蒸气发生置换反应，生成水煤气，C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，D错误；故答案为：A。
4．煤和石油综合利用的说法正确的是（ ）。
A．煤的气化和液化都是物理变化 B．石油分馏得到的每一种馏分均为纯净物
C．煤的干馏与石油的分馏都属于化学变化 D．石油通过分馏和裂化都能获得汽油
【答案】D
【解析】A．煤的气化和液化都生成新物质，是化学变化，A错误； B．石油分馏得到的每一种馏分均含有多种物质，为混合物，B错误；C．煤的干馏生成新物质，属于化学变化；石油的分馏没有生成新物质，为物理变化，C错误；D．石油通过分馏获得汽油、裂化都能获得裂化汽油，D正确；故选D。
5．下列说法正确的是（ ）。
A．酯在碱性条件下水解的反应称为皁化反应
B．煤的炼制方法中煤的气化和液化是物理方法，煤的干馏是化学方法
C．石油裂化的目的是提高轻质油的产量和质量
D．石油分馏可得到乙烯
【答案】C
【解析】A．油脂在碱性条件下水解的反应称为皂化反应，A错误；B．煤的炼制方法中煤的气化和液化以及煤的干馏均是化学方法，B错误；C．石油裂化的目的是提高轻质油的产量和质量，C正确；D．石油裂解可得到乙烯，D错误。
6．下列说法不正确的是（ ）。
A．与互为同系物 B．正丁烷和异丁烷互为同分异构体
C．石油的分馏和煤的干馏都是化学变化 D．符合分子式的烃不一定是烯烃
【答案】C
【解析】A．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；由化学式可知，两者均为饱和烷烃，则与互为同系物，A正确；B．同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；正丁烷和异丁烷互为同分异构体，B正确；C．石油的分馏为物理变化，煤的干馏是化学变化，C错误；D．符合分子式的烃不一定是烯烃，可能为环烃，D正确；故选C。
7．关于石油裂化的主要目的是（ ）。
A．便于分馏 B．提高汽油的质量
C．提高轻质量液体燃料的产量 D．获得短链不饱和气态烃
【答案】B
【解析】石油裂化是将重油裂化为汽油等物质，裂化目的是提高汽油的质量，石油的裂解时获得短链不饱和气态烃等重要化工基本原料，故选项B符合题意；答案为B。
8．实验室可通过蒸馏石油得到沸点范围不同的多种馏分，装置如图所示。下列说法不正确的是（ ）。
A．沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出
B．蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸
C．冷凝管中的冷凝水应该从a口进b口出
D．温度计水银球的位置应在蒸馏烧瓶支管口附近
【答案】C
【解析】A．石油是混合物，蒸馏时，沸点较低的馏分先气化馏出，所以沸点较低的汽油比沸点较高的柴油先馏出，故A正确；B．液体加热时易发生暴沸，沸石具有防暴沸作用，所以蒸馏时，蒸馏烧瓶中放入沸石可防止蒸馏时发生暴沸，减少安全事故的发生，故B正确；C．为增强冷凝效果，蒸馏时，冷凝管中水采用逆流方式，所以冷凝水应该b为进水口、a为出水口，故C错误；D．蒸馏时，温度计水银球的位置应在蒸馏烧瓶支管口附近用于测量镏出物的温度，故D正确；故选C。
9．下列关于煤和石油的说法正确的是（ ）。
A．含有碳原子数大于20的烷烃的重油经过裂化可得到汽油
B．煤中含有甲苯和苯，可用先干馏后分馏的方法将它们分离出来
C．神舟十三号载人飞船返回舱的烧蚀防热涂层以苯基橡胶为基体，工业上制备苯基橡胶的原料苯可来自煤的干馏或石油的分馏
D．石蜡油分解是石油减压蒸馏的一种方式
【答案】A
【解析】A．以含碳原子数大于20的重油为原料，经过催化裂化可得到汽油、煤油和柴油等轻质燃料油，A正确；B．煤中不含苯和甲苯，但利用煤的干馏可以获得苯和甲苯，B不正确；C．石油的分馏不能得到苯，但通过石油分馏产品的催化重整可以得到苯、甲苯等芳香烃，煤的干馏可以得到苯、甲苯等芳香烃，C不正确；D．石蜡油分解是化学变化，而石油减压蒸馏是物理变化，D不正确；故选A。
10．石油是由多种碳氢化合物组成的混合物，石油精炼可以获得多种化工原料。
请根据上图回答下列问题：
(1)由原油获得汽油，分离的方法是_______。
(2)石油裂化是为了得到更多的汽油，例如：C16H34→C8H18+C8H16，裂化汽油可以使溴的四氯化碳溶液褪色，其原因是_______。
(3)石油中某些有机物在加热和催化剂条件下可由链状烃变为环状烃。已知在一定条件下某链状烃转化为环状烃，研究人员推测其可能是 或 ，为验证其结构，取少量该有机物，加入少量酸性高锰酸钾溶液，振荡，静置。若结构为_______，则现象为_______；若结构为_______，则现象为_______。
(4)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，乙烯在一定条件下生成聚乙烯塑料的化学方程式：_______。
【答案】(1)分馏 (2)裂化汽油中含有烯烃等不饱和烃，能与发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色 (3) 酸性高锰酸钾溶液不褪色 酸性高锰酸钾溶液褪色
(4)
【分析】石油的原油中含有多种液态烃，它们的沸点不同，分离沸点不同的烃得到汽油的方法为分馏，分馏得到重油裂解产生不饱和烯烃中含有乙烯、丙烯等，它们在一定条件下发生加聚反应产生聚乙烯、聚丙烯。（1）原油是多种烷烃、环烷烃的混合物，它们的沸点不同，由原油通过分馏方法可获得石油气、汽油，重油等多种馏分，故该分离的方法名称是分馏。（2）石油裂化是为了得到更多的汽油，裂化汽油可以使溴的四氰化碳溶液褪色，这是由于裂化汽油中含有烯烃等不饱和烃，能与Br2发生加成反应，从而使溴的四氯化碳溶液褪色。（3）石油中某些有机物在加热和催化剂条件下可由链状烃变为环状烃，已知在一定条件下某链状烃转化为环状烃C6H6，若C6H6结构为 ，该物质具有特殊的稳定性，不能使酸性KMnO4溶液褪色，若分子结构为 ，由于分子中含有不饱和的碳碳双键，会使酸性KMnO4溶液褪色，故结构若为 ，酸性KMnO4溶液不褪色，若为 ，酸性KMnO4溶液褪色。（4）乙烯能发生加聚反应生成聚乙烯，反应的化学方程式为：。
11．为了探究石油的裂化，某兴趣小组用如图所示实验装置(部分仪器已省略)进行实验。在试管①中加入石蜡油(通常是含20个碳原子以上的液态烷烃混合物)和氧化铝(起到催化石蜡分解的作用)，试管②放在冷水中，试管③中加入溴水。
(1)试管①中发生的主要反应有：，。丁烷可进一步裂解，除得到甲烷和乙烷外，还可以得到另外两种有机物，它们的结构简式为_______。
A． B．
C． D．
(2)加热一段时间后，出现如下表所示现象，试进行分析。
试管 实验现象 解释或结论
① 试管内液体沸腾 —
② 试管中有少量液体凝结，闻到汽油的气味，取少量液体滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，颜色褪去 _______
③ 溴水褪色 _______
(3)装置A的作用是_______。
【答案】(1)BC (2)有不饱和烃生成，有沸点较低的不饱和烃生成 气体中含有不饱和烃
(3)防止试管③中液体倒吸回试管②中(或用作安全瓶)
【解析】（1）丁烷的两种裂解方式为：，，还可以得到另外两种有机物，它们的结构简式为、，故答案为：BC；（2）①石蜡油的沸点低；②试管中有少量液体凝结，闻到汽油的气味，取少量液体滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，颜色褪去，证明：有不饱和烃生成，有沸点较低的不饱和烃生成；③溴水褪色，证明：气体中含有不饱和烃；（3）试管②中有少量液体凝结,闻到汽油的气味，往液体中滴加几滴高锰酸钾酸性溶液颜，色褪去，可知石蜡油分解生成了烯烃,而烯烃能与溴水发生加成反应，使气压降低，发生倒吸，装置A的作用是防止试管③中液体倒吸回试管②中，故答案为：防止试管③中液体倒吸回试管②中(或用作安全瓶)。
